【題目】如圖,abcd 是一個質(zhì)量為 m,邊長為 L 的正方形金屬線框,從圖示位置自由下落,在下落 h 后進(jìn)入磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場,恰好做勻速直線運動,該磁場的寬度也為 L.在這個磁場的正下方 h+L 處以下,還充滿一個強度未知的勻強磁場(寬度足夠?qū),且圖中未畫出),金屬線框 abcd 在進(jìn)入這個磁場時也恰好做勻速直線運動。(不計空氣阻力影響)
求:(1)線框 cd 邊剛進(jìn)入未知磁場時的速度大。
(2)未知磁場的磁感應(yīng)強度大?
(3)線框從開始下落到完全進(jìn)入未知磁場的全過程中,產(chǎn)生的電能是多少?
【答案】(1);(2) ;(3)3mgL
【解析】
(1)線框進(jìn)入第一個磁場前做自由落體運動,機械能守恒,
由機械能守恒定律得:mgh=mv12
解得:v1= ,
線框離開第一個磁場后到進(jìn)入第二個磁場前做勻加速運動,
由勻變速運動的速度位移公式得:v22﹣v12=2gh
解得:v2=2;
(2)線框進(jìn)入第一個磁場過程所受安培力:F=BIL= ,
線框進(jìn)入磁場過程做勻速直線運動,由平衡條件得:mg=,
線框進(jìn)入第二個磁場過程受到的安培力:F′=B′IL=,
線框進(jìn)入第二個磁場過程做勻速直線運動,由平衡條件得:
=mg 解得,磁感應(yīng)強度:B′= ;
(3)線框穿過兩個磁場時都做勻速直線運動,減少的重力勢能都轉(zhuǎn)化為電能,
線框從開始下落到完全進(jìn)入未知磁場的全過程中,線框產(chǎn)生的電能:E=mg(2L+L)=3mgL;
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【題目】一列振幅為A=5cm的簡諧橫波向右傳播,在其傳播路徑上每隔x0=0.2m選取一個質(zhì)點,如圖甲所示,t=0時刻波恰傳到質(zhì)點1,質(zhì)點1立即開始向下振動,經(jīng)過時間△t=0.3s,所選取的1~9號質(zhì)點間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形,則下列判斷正確的是:
A. t=0.3s時刻,質(zhì)點9向上運動
B. t=0.3s時刻,質(zhì)點8向下運動
C. t=0至t=0.3s內(nèi),質(zhì)點3通過的路程為15cm
D. t=0至t=0.3s內(nèi),質(zhì)點5運動的時間只有0.2s
E. 該波的周期為0.2s,波速為8m/s
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【題目】如圖甲所示為理想調(diào)壓變壓器,原線圈A、B端的輸入電壓如圖乙所示,則當(dāng)此變壓器工作時,以下說法正確的是
A. 若滑動觸頭P處于某一確定位置,當(dāng)變阻器R的滑動觸頭下滑時,電流表示數(shù)將變小
B. 若滑動觸頭P處于某一確定位置,當(dāng)變阻器R的滑動觸頭上滑時,電壓表示數(shù)增大
C. 若滑動觸頭P和變阻器R的滑動觸頭同時上移,則電流表示數(shù)一定變大
D. 若變阻器最大阻值為,且變阻器R的滑動觸頭置于最上端,則在滑動觸頭P滑動的過程中,電流表的電流變化范圍為0~2.2 A
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【題目】如圖,一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C的狀態(tài)變化過程,在此過程中氣體的內(nèi)能增加了135 J,外界對氣體做了90 J的功。已知狀態(tài)A時氣體的體積VA = 600 cm3。求:
(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中,氣體與外界熱交換的熱量;
(2)狀態(tài)A時氣體的壓強pA。
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【題目】一立方體透明物體橫截面如圖所示,底面BC和右側(cè)面CD均鍍銀(圖中粗線),P、M、Q、N分別為AB邊、BC邊、CD邊、AD邊的中點,虛線在ABCD所在的平面內(nèi)并與AB平行.虛線上有一點光源S,從S發(fā)出一條細(xì)光線射到P點時與PA的夾角成30°,經(jīng)折射后直接射到M點,從透明物體的AD面上射出后剛好可以回到S點.試求:(計算中可能會用到 =1.41, =2.45,sin 15°=0.26)
(1)透明物體的折射率n;
(2)若光在真空中的速度為c,正方形ABCD的邊長為a,則光從S點發(fā)出后,經(jīng)過多長時間射回S點?
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【題目】如圖甲所示,光滑傾斜導(dǎo)體軌道(足夠長)與光滑水平導(dǎo)體軌道平滑連接。軌道寬度均為 L=1 m,電阻忽略不計。水平向右的勻強磁場僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域;垂直于傾斜軌道平面向下,同樣大小的勻強磁場僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域,F(xiàn)將兩質(zhì)量均為 m=0.2 kg,電阻均為 R=0.5 Ω 的相同導(dǎo)體棒 eb 和 cd,垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道的頂端,并同時由靜止釋放,導(dǎo)體棒 cd 下滑過程中加速度 a 與速度 v 的關(guān)系如圖乙所示。(g=10 m/s2)。求:
(1)求導(dǎo)軌平面與水平面間夾角 θ;
(2)求磁場的磁感應(yīng)強度 B;
(3)求導(dǎo)體棒 eb 對水平軌道的最大壓力 FN;
(4)若已知從開始運動到 cd 棒達(dá)到最大速度的過程中,eb 棒上產(chǎn)生的焦耳熱 Q=0.45 J,求該過程中通過 cd 棒橫截面的電荷量 q。
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【題目】如圖所示是某次同步衛(wèi)星發(fā)射過程的示意圖,先將衛(wèi)星送入一個近地圓軌道,然后在P處點火加速,進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道,其中P是近地點,Q是遠(yuǎn)地點,在Q點再次點火加速進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道的運行速率為v1,加速度大小為a1;在P點短時間點火加速之后,速率為v2,加速度大小為a2;沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)Q點速率為v3,加速度大小為a3;在Q處點火加速之后進(jìn)入圓軌道,速率為v4,加速度大小為a4,則
A. v1<v2 a1=a2
B. v1=v2 a1<a2
C. v3<v4 a3=a4
D. v3<v4 a3<a4
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【題目】如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合,轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止,它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°.已知重力加速度大小為g,小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為Ff= mg.
(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時的角速度ω0;
(2)若小物塊一直相對陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍.
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【題目】在光滑水平面上,一質(zhì)量為m,速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球發(fā)生正碰,則碰撞后B球的速度大小可能是( 。
A. vB. 0.8vC. 0.5 vD. 0.3 v
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